试论膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用

1、 试论膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用 摘 要：我国在对垃圾进行处理的时候使用的是填埋的方法，优势是操作比较简单，处理成本低，但是在这个过程中会出现垃圾渗滤液，也会造成严重的环境污染。膜分离技术在处理垃圾渗滤液中具有明显优势，不但可以减少垃圾渗滤液处理的资金投入，还能提高处理的成效，从而实现保护环境的目的。本篇文章主要对膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用进行分析和探讨，仅供参考。关键词：膜分离技术；垃圾渗滤液处理；应用引 言近年来，科学技术在环境卫生治理部门的应用，促进了废物处理技术不断创新。目前，垃圾处理方式主要有卫生填埋、热解和堆肥等。垃圾渗滤液主要是由垃圾本身所含水分或是收集转运堆存过

2、程中进入的水分，堆存后外流的高浓度有机液体。目前，国内处置垃圾渗滤液的方法有：物理、化学和生物法。但是单一的物理、化学或者生物法都无法满足渗滤液处理技术要求，在此需求下，膜分离技术应运而生。随着膜分离技术的创新应用，不仅为垃圾渗滤液的处理提供了新的解决思路，而且也解决了垃圾渗滤液长期积存渗漏污染环境的风险。随着膜分离技术的日趋成熟，膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用也越来越多。1. 垃圾渗滤液概述填埋法、堆肥法和焚烧法是当前我国开展垃圾处理工作过程中应用最普遍的三种方法，这些处理方式不仅不需要较高的技术要求、还能有效降低处理成本投入，但是，他们会造成一些新的环境污染。比如，将垃圾填埋处理会因为

3、降水、发酵、渗滤等作用，而产生垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的水质组成比较复杂，并且水质变化大，还含有大量的有害物质，除重金属外，还伴随有高浓度的氨氮和有机物，散发出恶臭气味，从而造成严重的生态环境污染。国外对垃圾渗滤液的处理采用的是膜分离技术，该技术的明显应用优势就是不会受到原来水质的影响，还能保障出水水质的稳定性，提高垃圾渗滤液处理的效率，使得垃圾渗滤液处理能够达到预期效果。2. 产生垃圾渗滤液的原因及其危害性的分析想要科学处理垃圾渗滤液的问题，首先就需要明确产生垃圾渗滤液的主要原因，并从危害性的分析工作中，让工作人员意识到处理垃圾渗滤液工作的重要性。2.1垃圾渗滤液来源首先，雨雪水分是垃圾渗滤液

4、的主要来源，降雨降雪形成降水渗入垃圾填埋场形成垃圾渗滤液。其次垃圾进场时本身含有的水分也是垃圾渗滤液的主要来源之一。同时，来自于地表的水分也会流入填埋场形成垃圾渗滤液。此外，垃圾填埋场附近地下水位情况对垃圾渗滤液也有着重要的影响。若垃圾填埋场底部低于地下水位，地下水则会渗入填埋场形成垃圾渗滤液。最后，微生物降解时也会形成水分，而这部分水分也是垃圾渗滤液的来源之一。2.2危害性分析垃圾渗滤液存在的主要问题就是污水当中的污染物质种类多，处理难度大。而如果不及时进行处理的话，就会给周围的水资源、空气质量造成严重的污染问题。比如，渗滤液产生的腐臭味就是危害人体健康的关键因素。并且容易导致卫生质量不达标

5、，影响城市的市容市貌。通过化验分析，工作人员发现垃圾渗滤液当中的主要物质就是cod、bod 5、nh 3-n，且还含有大量的重金属元素，属于有毒有害物质。因此，对垃圾渗滤液进行过滤处理的工作刻不容缓，这对工作人员的专业处理能力提出了更高的要求，需要相关垃圾处理厂引起高度重视，并应当加大资金技术投入，使用先进的处理技术手段，以便于提高工作的效率和质量。2.3垃圾渗滤液特性垃圾渗滤液属于高浓度污水，对环境和地下水污染严重。1. 垃圾渗滤液成分复杂，污染物种类众多。其中含有可降解或难降解的有机污染物、有毒物质、有害物质、重金属物质等。2. 垃圾渗滤液中含有污染物浓度过高，随着垃圾填埋的时间增长，渗滤

6、液可生化性越差。3. 垃圾在填埋场年限不断增长，有机氮转无机氮，渗滤液中磷元素缺乏，导致溶解磷酸盐浓度降低。4. 垃圾渗滤液中金属离子浓度各异，且种类众多。3. 膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用3.1膜分离技术的工艺流程设计主要工艺流程包括供水系统、过滤系统、冲洗系统和化学清洗系统。辅助工艺流程是冲水、排气过程等。供水系统：即经过预处理后的渗滤液通过泵的加压流向滤膜的系统，供水压力和水质决定了膜的使用年限、水的通过率等。过滤系统：供水系统在向膜系统供水时，膜内外会产生压力差，渗滤液由高压向低压方向流动，未通过膜系统的截流在膜系统内部，通过膜系统的行程出水汇集到清水池。反冲洗系统：膜系统在正向

7、运行一段时间后，膜孔已存在堵塞或截流水大量积压，未提高过滤效率，需对膜内物质进行清理，即反洗系统。化学清洗系统：虽然膜分离技术在操作过程中有一个冲洗系统，但在清洗过程中，小颗粒容易附着在膜内表面，常规反冲洗已无法清除，化学清洗系统可以有效地避免这种现象。3.2反渗滤膜分离处理技术目前，膜分离处理技术的种类有很多，不同处理技术操作方法不同，应用效果也有一定的差异。工作人员需要结合垃圾渗滤液的主要成分进行分析，选择合适的处理技术方法，这样才能达到事半功倍的效果。现阶段，应用比较广泛的就是反渗滤膜分离处理技术，其主要是以人工制作的生物半滤膜为主要材料，在高于溶液渗滤压的作用下，依据其他物质不能滤过半

8、滤膜的原理，将这些物质和水分离开来。在垃圾渗滤液的处理工作当中工作人员可以发现，反渗滤膜分离技术所使用的生物膜，膜孔相对较小，因此过滤效果高。且其操作方式相对较为简单，没有复杂的步骤，更容易受到工作人员的青睐。不过，该技术也有一定的不足之处，比如，由于该技术所使用的材料大多是以人工合成为主，且材料无污染。因此，这种材料通常造价成本都比较高，容易影响垃圾处理厂的经济效益，这是工作人员在进行技术优化研究时需要考虑的主要问题。3.2超滤膜处理超滤处理工艺是以压力为动力的膜分离技术，在特定压力下，超滤膜可以处理掉垃圾渗滤液中的大分子有机物和微粒，实现分离和净化的目标。超滤膜对于垃圾渗滤液中的大分子有害

9、物质的处理效果明显，但不能达到深度处理要求，因此，在垃圾渗滤液处理中应用局限性较大。当前，在垃圾渗滤液预处理环节中，超滤膜的应用非常普遍，通常会参与到纳滤和反渗滤系统的垃圾渗滤液处理中。相关研究表明，超滤膜运用到反渗滤膜的处理中去，不仅能够有效减少高浓度有机物的含量，还能明显改善渗滤液出水水质，降低对环境造成的污染程度。3.3纳滤膜处理纳滤膜是处于反渗滤膜和超滤膜之间的一种膜分离技术。在处理垃圾渗滤液时，纳滤膜有两个主要特点，一是膜的孔径非常小，在小分子分离处理中具有绝对的优势，可以将垃圾渗滤液中很少的分子进行分离处理，二是纳滤膜对不同离子拥有差异化的截留能力，处理高价离子的效果十分优良，去除

10、率高达99%；二价离子的去除能力相对要弱一些，但是也达到了96%以上，从这就可以看出纳滤膜是一种高效的金属离子去除工艺。纳滤膜分离工艺拥有良好的滤水性，多金属盐和胶体也具有极强的处理能力，符合垃圾渗滤液处理的要求，在垃圾渗滤液处理和污水处理中得到了广泛的应用。纳滤膜技术对污染物的处理能力非常强，适用于深度处理，在垃圾渗滤液处理中的应用可以有效的避免环境污染。3.4 mbr 系统在传统活性污泥处理法上进行改良，就是目前较为常见的膜生物反应器。膜组件替代二次沉淀池，快速完成生化处理单元的构建，使整体处理效率提升显著。其中mbr系统能去除70%的cod cr以及90%的氨氮，因此近几年mbr系统优势

11、显著，被广泛应用。同时mbr系统在低污泥负荷下运行时，产生污泥量极低，从理论上甚至可以达到零污泥排放，不仅减少对环境的污染还可以降低污泥处理费用，提高mbr系统应用效率。此外，生物反应器处理装置容积负荷高，将节省大量的占地面积。同时，工艺程序简单，适用于任何场合，地面式、半地下式和地下式皆可，不受场所限制。3.5 膜组合技术膜分离技术有很多种工艺，各种工艺都有自己的优势和缺陷，在利用膜分离技术处理垃圾渗滤液的过程中，如果单纯的使用一种膜分离技术很难实现预期的效果。因此，在垃圾渗滤液处理中经常对将几种膜分离技术结合起来，让每种膜分离技术的作用都能充分发挥出来，这样就能达到良好的垃圾渗滤液处理效果

12、，也能达到深度处理的目的。在实际的使用中需要先使用 tmbr 处理垃圾渗滤液，接着要使用的是反渗滤工艺或者是纳滤膜处理技术，将预处理过程中没有完全降解的大分子截留下来，然后通过后面的膜分离技术进行深度处理，这样就能提高膜分离技术处理的去除率。4. 膜污染的防治方法4.1优化膜清洗工艺实践中，膜材料的合理选择和操作都是减少膜污染的有效措施，但仍存在膜孔堵塞问题。膜污染处理最直接有效的方法就是膜清洗。膜的化学清洗主要应用酸碱和氧化剂等去除膜污染物，这种方法快速直接，但往往伴随着二次污染。膜的物理清洗主要是通过超声波、气水反冲洗和空气反吹洗的方式进行清洗。但这种方式效果与化学清洗相比略差，且会影响膜

13、通过量。因此，二者结合的方式是实际工作中最常使用的。首先工作人员经常膜用纯净水进行反复冲洗。其次将膜浸泡在柠檬酸中，进行短期循环清洗。之后对浸泡清洗的膜再次进行纯净水冲洗。用 edta 溶液与氢氧化钠的混合液再次清洗膜。最后再次利用纯净水对膜进行冲洗，投入生产。膜的无机物污染有酸性清洗，膜的有机污染有碱性清洗完成。4.2保证渗滤液预处理的有效性在膜污染防治中，渗滤液的处理至关重要。废水中的大分子有机物、颗粒或者胶体等物质处理效果不理想进行膜分离，就会造成膜的污染。目前渗滤液的处理方法有生物法，絮凝组合和机械过滤等方法。根据渗滤液的位置年龄选择对应合适的方法，避免逆效应的产生。在反硝化工艺中，排除垃圾渗滤液中的氨氮和硝态氮，提高系统的处理效果，加强系统工作效率。增加纳滤膜和反渗滤膜的通量，降低污染，确保系统的稳定性。5. 结束语根据工作经验来分析，垃圾渗滤液当中可能会含有大量的有毒有害物质，因此，工作人员必须要重视起开展垃圾渗滤液处理工作的重要性。在实际应用膜分离技术处理时，需要制定科学的工作方案，结合内部管理机制规范工作流程。同时，还应当将工作重点放在如何合理优化膜